22kW 가변 주파수 드라이브 (VFD)의 공급 업체로서, 나는 종종 이러한 장치의 다양한 기술적 측면에 대해 질문을받습니다. "22kW VFD의 전력 계수는 무엇입니까?" 이 블로그 게시물에서는 전력 계수의 개념, 22kW VFD의 맥락에서의 중요성, 전체 전기 시스템에 어떤 영향을 미치는지 조사하겠습니다.
파워 팩터 이해
22kW VFD의 역률을 논의하기 전에 전력 계수가 무엇인지 이해하는 것이 필수적입니다. AC 전기 시스템에서 전력 계수는 전력이 얼마나 효과적으로 사용되는지를 측정합니다. 그것은 실제 전력 (킬로와트, KW로 측정)과 명백한 전력의 비율입니다 (Kilovolt -Amperes, KVA에서 측정).
전력 계수 (PF)에 대한 공식은 다음과 같습니다.
[pf = \ frac {p} {s}]
여기서 (p)는 진정한 힘이고 (들)은 명백한 힘이다.
실제 힘은 모터를 운전하거나 저항을 가열하는 등 실제로 유용한 작업을하는 힘입니다. 반면에 명백한 전력은 회로에서 전압과 전류의 산물입니다. 1 (또는 100%)의 역률은 회로에 공급되는 모든 전력이 반응성 전력없이 효과적으로 사용되고 있음을 의미합니다. 반응성 전력은 소스와 하중 사이를 진동하고 유용한 작업을 수행하지 않는 전력입니다. 회로의 유도성 또는 용량 성 요소로 인해 발생합니다.
22kW VFD의 전력 계수
22kW VFD는 전기 공급의 주파수와 전압을 변경하여 AC 모터의 속도와 토크를 제어하는 장치입니다. VFD는 일반적으로 몇 가지 요인에 의해 영향을받는 전력 계수를 가지고 있습니다.
대부분의 현대 22kW VFD는 상대적으로 높은 역률을 가지고 있으며, 종종 0.95 ~ 0.99 범위입니다. 이 높은 전력 계수는 고급 전력 전자 장치 및 제어 알고리즘을 사용하여 달성됩니다. VFD의 입력 단계는 일반적으로 들어오는 AC 전원을 DC 전원으로 변환하는 정류기로 구성됩니다. 이 정류기는 더 정현파 방식으로 전류를 끌어내어 반응 전력을 줄이고 전력 계수를 개선하는 방식으로 설계 될 수 있습니다.
22kW VFD의 높은 전력 계수는 몇 가지 이점을 제공합니다. 첫째, 전기 공급 시스템의 수요를 줄입니다. VFD가 전력을보다 효율적으로 사용하고 있기 때문에 유틸리티 회사는 명백한 전력을 공급할 필요가 없습니다. 많은 유틸리티 회사가 명백한 전력 소비에 따라 고객을 청구하기 때문에 비용이 절감 될 수 있습니다.
둘째, 높은 전력 계수는 전기 분배 시스템의 손실을 줄입니다. 전력 계수가 낮 으면 시스템에 동일한 양의 실제 전력을 전달하기 위해 더 많은 전류가 흐르고 있습니다. 이 증가는 케이블, 변압기 및 기타 전기 장비에서 더 높은 저항 손실을 초래합니다. 전력 계수를 개선함으로써 이러한 손실을 최소화하여보다 에너지 효율적인 시스템을 초래할 수 있습니다.
22kW VFD의 전력 계수에 영향을 미치는 요인
현대 VFD는 일반적으로 높은 전력 계수를 가지고 있지만 여전히 영향을 줄 수있는 몇 가지 요소가 있습니다.
- 로드 특성: VFD의 전력 계수는 운전중인 하중의 영향을받을 수 있습니다. VFD에 연결된 모터가 광 하중에서 작동하는 경우 전력 계수가 더 낮을 수 있습니다. 이는 모터의 유도 리액턴스가 광 하중에서의 저항에 비해 더욱 중요 해져서 더 많은 반응성 전력을 끌어 내기 때문입니다.
- 입력 필터링: 일부 VFD에는 입력 전류의 고조파 함량을 줄이기 위해 입력 필터가 장착되어 있습니다. 이 필터는 또한 역률에 영향을 줄 수 있습니다. 고조파를 줄임으로써 전기 공급의 품질을 향상시키는 데 도움이되지만 경우에 따라 역률을 약간 줄일 수 있습니다.
- VFD 설계 및 제어 전략: VFD의 설계 및 제어 전략은 또한 전력 계수에 영향을 줄 수 있습니다. 다른 제조업체는 다른 토폴로지와 제어 알고리즘을 사용하여 전력 계수 성능의 변화를 초래할 수 있습니다.
다른 VFD 크기와 비교합니다
22kW VFD의 역률을 다른 크기의 VFD와 비교하는 것은 흥미 롭습니다. 예를 들어, a2.2kW VFD22kW VFD와 유사한 전력 계수 범위를 가질 수 있지만 전력 등급이 작기 때문에 절대적인 반응 전력이 낮을 수 있습니다. 반면에, an18.5kW VFD또한 일반적으로 높은 전력 계수를 가지지 만 특정 값은 설계 및 응용 프로그램에 따라 다를 수 있습니다.
전력 계수 및 단일 위상 응용 프로그램
경우에 따라 단일 위상 모터의 경우 VFD가 필요할 수 있습니다. 에이단상 모터의 가변 속도 구동또한 전력 계수 고려 사항이 있습니다. 단일 위상 VFD는 종종 단일 위상 전원 공급 장치의 특성으로 인해 3 단계 VFD에 비해 높은 전력 계수를 달성하는 데 더 많은 어려움을 겪습니다. 그러나 최신 단일 위상 VFD는 고급 회로 설계 및 제어 기술을 통해 비교적 우수한 역률을 갖도록 설계되었습니다.
산업 응용 분야에서 전력 계수의 중요성
대형 모터와 VFD가 일반적으로 사용되는 산업 응용 분야에서는 전력 계수가 매우 중요합니다. 전력 계수가 낮 으면 에너지 비용이 증가하고 시스템 효율이 감소하며 전기 공급의 잠재적 문제가 발생할 수 있습니다. 많은 산업 시설은 유틸리티 회사의 처벌을 피하기 위해 특정 최소 전력 계수를 유지해야합니다.
높은 전력 계수와 함께 22kW VFD를 사용함으로써 산업 사용자는 전기 시스템의 전반적인 효율성을 향상시킬 수 있습니다. 이는 에너지를 절약 할뿐만 아니라 전기 장비의 마모를 줄이면 장비 수명이 길고 유지 보수 비용이 줄어 듭니다.
결론
결론적으로, 22kW VFD의 전력 계수는 일반적으로 0.95 내지 0.99 범위의 높다. 이 높은 전력 계수는 고급 전력 전자 제품 및 제어 알고리즘을 통해 달성됩니다. 에너지 비용 감소, 시스템 손실 감소 및 시스템 효율성 향상을 포함하여 다양한 이점을 제공합니다.
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참조
- 채프먼, SJ (2012). 전기 기계 기초. 맥그로 - 힐 교육.
- Mohan, N., Undeland, TM 및 Robbins, WP (2012). 전력 전자 장치 : 컨버터, 응용 프로그램 및 설계. 와일리.